用于紧凑型数码相机的镜头系统的制作方法

本揭露内容一般涉及数码相机，特别是涉及具有弹出构造和镜头的数码相机。定义在本技术中，对于说明书和附图中提及的光学和其他特性，使用了以下符号和缩写，所有这些都是本领域已知的术语：总轨迹长度(total track length，ttl)：当系统聚焦到无穷远的目标距离时，沿平行于镜头光轴的轴所测量的第一透镜元件l1的前表面s1的一点和影像传感器之间的最大距离。后焦距(back focal length，bfl)：当系统聚焦到无穷远的目标距离时，沿平行于镜头光轴的轴所测量的最后一个透镜元件ln的后表面s2n的一点与影像传感器之间的最小距离。有效焦距(effective focal length，efl)：在镜头(透镜元件l1到ln的组件)中，所述镜头后主点(rear principal point)p'和后焦点(rear focal point)f'之间的距离。f-数(f-number，f/#)：efl与入射光瞳(entrance pupil)直径的比值。

背景技术：

1、多孔径数码相机(或多摄像头)是当今移动手持电子设备(简称“移动设备”，如智能手机、平板电脑等)的标准配置。通常，具有70-90度的宽相机视场(fovw)的宽相机用作移动设备的主要(或“首位”)相机。

2、一个主要挑战是设计宽摄像头以支持更高的影像质量(image quality，iq)，并且仍然适合设备高度小于10mm的薄型移动设备。提高宽摄像头影像质量的一条有望的途径是加入更大的影像传感器。

3、图1a示意性地示出了诸如ttl、efl和bfl的各种相机实体的定义。在移动设备中的多摄像头中使用的大多数微型镜头中，ttl大于efl，如图1a所示，例如对于宽镜头。

4、图1b示出了具有具有视场(fov)的镜头、efl和具有传感器宽度s的影像传感器的示例性相机。对于固定的宽度/高度比和(矩形)影像传感器，传感器对角线(sd)与传感器宽度和高度成比例。例如，1/1.2“传感器的sd为14.3mm。水平fov与efl和传感器宽度s相关，如下所示：

5、

6、这表明，要实现具有更大影像传感器但fov相似的相机，需要更大的efl。在宽摄像头中加入更大的影像传感器对于提高宽摄像头的iq是可取的，但它需要更大的efl来保持相同的(宽摄像头)fov，导致更大的ttl，这是非期望的，因为它阻碍了将宽摄像头集成在移动设备中。

7、弹出式摄像头可解决此冲突。它们结合了相机使用时(“弹出状态”)的大型ttl和相机不使用时(“折叠状态”)将ttl折叠为折叠的ttl(“c-ttl”)的超薄设计的优点。c-ttl与现代移动设备的高度尺寸兼容。只有在弹出状态下，弹出式摄像头才能作为摄像头运行。所述弹出式摄像机，例如，在共同拥有的国际专利申请pct/ib2020/058697中，进行了描述。

8、具有支持弹出式宽摄像头的宽摄像头镜头设计将是有益的，所述弹出式宽摄像头包括大的影像传感器，例如1/1.2“，或更大的影像传感器，即sd≥14.3毫米。

技术实现思路

1、在各种示例中，公开了一种用于紧凑型数码相机的镜头系统，其包括具有一传感器对角线sd的一影像传感器及一镜头。所述镜头具有视场fov>60度且具有从一目标侧朝向一成像侧且从l1开始的n个透镜元件l1-ln(n≥6)，每个透镜元件li具有各自的焦距fi，其大小为|fi|，所述透镜元件被划分为通过一大间隙(big gap，bg)隔开的两个透镜群组g1和g2，所述镜头在一弹出状态下具有一弹出总轨迹长度ttl<20毫米，且在一折叠状态下具有一折叠总轨迹长度(c-ttl)，其中所述镜头系统被配置为通过将bg折叠为折叠的bg以从弹出状态切换到折叠状态(反之亦然)，其中bg>0.25x ttl，其中sd≥12毫米，其中一比值c-ttl/sd<0.7。

2、在一些实施例中，g1包括五个或更多个透镜元件，其中g2包括一个或两个透镜元件。

3、在一些实施例中，比值c-ttl/ttl<0.7。在一些实施例中，比值c-ttl/ttl<0.65。

4、在一些实施例中，bg>0.3x ttl。在一些实施例中，bg>0.35x ttl。

5、在一些实施例中，g1的一厚度tg1满足0.35xttl<t g1<0.47xttl。

6、在一些实施例中，g1的一焦度(power)p g1满足pg1>0且g2的一焦度p g2满足p g2<0。在一些实施例中，-1.81≤pg1/pg2≤-0.9。

7、在一些实施例中，i＝6，从透镜元件l1到l6的透鏡焦度(lens power)的一序列可为正-负-正-负-正-负。

8、在一些实施例中，i＝7，从透镜元件l1到l7的透镜焦度的一序列可为正-负-负-正-负-正-负、或是正-负-正-负-负-正-负、或是正-正-负-正-负-正-负、或是正-负-正-正-负-正-负。

9、在一些实施例中，i＝8，从透镜元件l1到l8的透镜焦度的一序列可为正-正-负-正-负-正-正-负、或是正-负-负-正-负-正-正-负。

10、在一些实施例中，g1中的最后两个透镜元件一起具有阿贝数v与有效焦距efl，50<v<120，且13毫米<efl<50毫米。

11、在一些实施例中，l1的焦距大小|f1|和l6的焦距大小|f6|的变化幅度可小于25％，其中|f1|和|f6|皆小于l2、l3、l4和l5各自的焦距大小|f2|、|f3|、|f4|和|f5|的45％。

12、在一些实施例中，l1、l2、l3和l4相对于所述目标侧具有弯月面(meniscus)形状，且l5和l6相对于所述成像侧具有弯月面形状。

13、在一些实施例中，l4的焦距大小|f4|的变化幅度可大于l1、l2、l3、l5和l6各自的焦距大小|f1|、|f2|、|f3|、|f5|、|f6|的50％。

14、在一些实施例中，l6的焦距大小|f6|的变化幅度可大于各个焦距大小|f1|、|f2|、|f3|、|f4|、|f5|的100％。

15、在一些实施例中，pg1/p3的变化幅度不大于1的10％。在一些实施例中，pg1/p6的变化幅度不大于1的10％。在一些实施例中，pg1/p3及pg1/p6的变化幅度不大于1的20％。在一些实施例中，pg1/p6及pg1/p7的变化幅度不大于1的20％。在一些实施例中，pg1/p1的变化幅度不大于1的20％。在一些实施例中，pg1/p1、pg1/p5及pg1/p7的变化幅度不大于1的20％在一些实施例中，pg1/p6及pg1/p8的变化幅度不大于1的20％。在一些实施例中，pg1/p3、pg1/p6及pg1/p8的变化幅度不大于1的10％。

16、在一些实施例中，一个或多个透镜元件由玻璃制成，其中所述一个或多个透镜元件的每一个的折射率n可大于1.7。

17、在一些实施例中，l4由玻璃制成，且折射率n>1.7。

18、在一些实施例中，l2、l4、l6由玻璃制成，且各自的折射率n>1.7。

19、在一些实施例中，l4和l6由玻璃制成，且各自的折射率n>1.7。

20、在一些实施例中，l1的前表面(front surface)的一偏转点(deflection point)位于距离从所述镜头的一光轴测得的d-f位置处，其中1.5毫米<d-f<3.5毫米。

21、在一些实施例中，l1的后表面(rear surface)的一偏转点位于距离从所述镜头的一光轴测得的d-r位置处，其中1.5毫米<d-r<3.5毫米。

22、在一些实施例中，上述的或下述的镜头系统被包括在具有一传感器的一弹出式相机中，所述传感器具有一传感器对角线sd在10-30毫米的范围内。

23、在一些实施例中，上述的或下述的镜头系统被包括在具有一传感器的一弹出式相机中，所述传感器具有一传感器对角线sd在14-22毫米的范围内。

24、在一些实施例中，上述的或下述的镜头系统被包括在一弹出式相机中，其中所述弹出式相机被包括在一智能手机中。

25、在各种示例中，公开了一种用于紧凑型数码相机的镜头系统，其包括具有一传感器对角线sd的一影像传感器及一镜头，所述镜头具有视场fov>60度且具有一f数(f/#)、一镜头厚度(“tlens”)、一后焦距(bfl)、一有效焦距(efl)及从一目标侧朝向一成像侧且从l1开始的n个透镜元件l1-ln(n≥6)，每个透镜元件li具有各自的焦距fi，其大小为|fi|，其中所述镜头系统被配置为通过将bfl折叠为折叠的bfl以从一弹出状态切换到一折叠状态(反之亦然)，其中sd≥12毫米，其中bfl>0.15x ttl，其中一比值c-ttl/sd<0.65。